DE3703534C2

DE3703534C2 -

Info

Publication number: DE3703534C2
Application number: DE19873703534
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1992-04-16
Also published as: DE3703534A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Brunnens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Filterrohr zur Durchführung des Verfahrens gemäß diesem Anspruch.The invention relates to a method for producing a Fountain according to the preamble of claim 1 and a filter tube for Implementation of the method according to this claim.

Brunnen zur zeitweisen Absenkung des Grundwassers bei der Herstellung von Tiefbauten sind in vielfältiger Weise bekannt. Für die Herstellung von Tiefbauten ist in der Regel eine geschlossene Wasserhaltung notwendig, die durch eine zweckmäßige Anordnung einer größeren Anzahl von Tiefbrunnen erreicht wird. Diese Tiefbrunnen werden von der Geländeoberfläche aus hergestellt, indem in einem Bohrloch das Filterrohr mit Aufsatzrohr und eine Unterwassermotorpumpe mit Steigleitung zum Fördern des Grundwassers, das dem Bohrloch aufgrund der Schwerkraft zufließt, eingebaut werden. Der Ringraum zwischen Filterrohr und Bohrlochwand wird mit Filterkies verfüllt. Wells for temporarily lowering the groundwater at the The manufacture of civil engineering structures is known in many different ways. There is usually one for the construction of civil engineering closed water drainage necessary by an appropriate Arrangement of a larger number of deep wells is achieved. These deep wells are from the terrain surface made by using the filter tube in a borehole Top tube and a submersible motor pump with riser to Extract the groundwater from the borehole due to the Gravity flows, to be installed. The annulus between The filter tube and borehole wall are filled with filter gravel.

Durch die Zeitschrift "Der Bauingenieur", 1970, Heft 2, Seiten 61 und 62, ist ein Verfahren zur Entwässerung wasserhaltiger Bodenschicht bekanntgeworden, bei dem von den seitlichen Nischen eines Dränagestollens aus Grundwasserbrunnen nach oben verlaufend angeordnet sind. Hierbei werden die Brunnen von oben nach unten abgeteuft und die Brunnennischen nachträglich ausgebaut. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist die kostenaufwendige Anordnung von seitlichen Nischen. Außerdem können in innerstädtischen Bereichen aufgrund der Bebauung oft keine Brunnen von oben nach unten abgeteuft werden. Problematisch ist auch, daß durch die Auswaschung von Bodenteilchen aus dem anstehenden Untergrund Setzungen auftreten können.Through the magazine "Der Bauingenieur", 1970, Issue 2, Pages 61 and 62 is a drainage process water-containing soil layer, in which the side niches of a drainage gallery from groundwater wells arranged upward. Here the fountains are from above sunk down and the fountain niches later expanded. The disadvantage of this procedure is costly arrangement of side niches. Furthermore can often no wells from above in inner city areas due to the built-up area be sunk down. It is also problematic that by washing out Soil particles from the upcoming subsoil can occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Brunnens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß sowohl beim Einbau des Filterrohres als auch beim Betrieb des Brunnens die Auswaschung von Bodenteilchen des anstehenden Untergrundes und die damit verbundenen Setzungen nicht auftreten.The invention has for its object a method for Production of a well according to the preamble of Claim 1 to improve that both Installation of the filter tube as well as the operation of the well Leaching of soil particles of the upcoming subsurface and the associated settlements do not occur.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein doppelwandiges Filterrohr nach Anspruch 4 bis 6 zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptanspruch. This object is achieved by the characterizing part of claim 1 solved. Further advantageous embodiments of the invention are Subject of subclaims 2 and 3. Another subject the invention is a double-walled filter tube according to claim 4 to 6 to carry out the method according to the main claim.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß es hiermit ermöglicht wird, Absenkbrunnen senkrecht oder nahezu senkrecht von unten nach oben in die zu entwässernden Bodenschichten vorzutreiben, wobei sowohl bei der Herstellung als auch beim späteren Betrieb des Brunnens die Auswaschung von Bodenteilchen aus dem anstehenden Untergrund verhindert wird.A major advantage of the method according to the invention is to be seen in the fact that this enables sinking wells vertically or almost vertically from bottom to top in the to to advance draining soil layers, both in the Production as well as the later operation of the well Washing out of soil particles from the subsurface is prevented.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Dränagestollen 2 mit dem Preßbohrgerät 15, Fig. 1 shows a cross section through the Dränagestollen 2 with the Preßbohrgerät 15

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Dränagestollen 2 mit dem Preßbohrgerät 15, Fig. 2 shows a longitudinal section through the Dränagestollen 2 with the Preßbohrgerät 15

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den aufzufahrenden unterirdischen Hohlraum 1 mit einer vorläufigen Spritzbetonsicherung 16 sowie den Dränagestollen 2 und ein Filterrohr 9, Fig. 3 shows a cross section through the aufzufahrenden underground cavity 1 with a preliminary shotcrete 16 and the Dränagestollen 2 and a filter tube 9,

Fig. 4 zeigt einen Bohrkopf 5, Fig. 4 shows a cutter head 5,

Fig. 5 zeigt einen Dichtschuh 14, Fig. 5 shows a sealing shoe 14,

Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teilbereich eines Filterrohres 9 und Fig. 6 shows a longitudinal section through a portion of a filter tube 9 and

Fig. 7 zeigt einen Schnitt im Bereich des Bohransatzpunktes 6 mit dem Flanschrohrstück 7 sowie dem Flachschieber 8. Fig. 7 shows a section in the region of Bohransatzpunktes 6 with the Flanschrohrstück 7 and the flat slide 8.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen das Preßbohrgerät 15 im Dränagestollen 2 in Arbeitsstellung. Bei diesem Verfahrensabschnitt ist die Herstellung der verrohrten Aufschlußbohrung bereits abgeschlossen und die Verrohrung wieder ausgebaut. Aufgrund der Ergebnisse der Aufschlußbohrung wurde die Vorpreßlänge des Filterrohres 9 ermittelt. Das Filterrohr 9 wird bei aufgesetztem Flachschieber 8 vorgepreßt. Der Flachschieber 8 hat zunächst eine Sicherheitsfunktion während der Herstellung der Aufschlußbohrung und beim Vorpressen des Filterrohres 9 bei Störfällen. Nach Fertigstellung des Brunnens kann er als Sperrventil zur Regulierung des Wasserzulaufs in den Dränagestollen verwendet werden. Fig. 1 and Fig. 2 show the press drill 15 in the drainage tunnel 2 in the working position. In this section of the process, the production of the piped exploration bore has already been completed and the piping has been removed again. The pre-press length of the filter tube 9 was determined on the basis of the results of the exploration drilling. The filter tube 9 is pressed with the flat slide 8 attached. The flat slide 8 first has a safety function during the production of the digestion hole and during the pre-pressing of the filter tube 9 in the event of an accident. After completion of the well, it can be used as a shut-off valve to regulate the water supply in the drainage tunnels.

Fig. 3 zeigt eine Gesamtübersicht im Querschnitt für die Auffahrung eines unterirdischen Hohlraumes 1, beispielsweise eines Straßentunnels mit Maulprofil. Der Dränagestollen 2 ist an der Sohle des Hohlraumes 1 angeordnet. Der Dränagestollen 2 besitzt Längsgefälle, um die anfallenden Wassermengen aus dem Filterrohr 9 abführen zu können. Fig. 3 shows an overall view in cross-section for the excavation of an underground cavity 1, for example of a road tunnel with the mouth profile. The drainage tunnel 2 is arranged on the sole of the cavity 1 . The drainage tunnel 2 has a longitudinal gradient in order to be able to discharge the water quantities from the filter tube 9 .

Am tieferliegenden Ende des Dränagestollens 2 ist beispielsweise ein Wassersammelschacht angeordnet, von dem aus das Wasser mit Pumpen in die Geländeoberfläche gefördert und zu einem Vorfluter weitergeleitet wird. Um das anstehende Grundwasser bis unterhalb des Hohlraumes 1 absenken zu können, sind in der Auskleidung 3 des Dränagestollens 2 Durchflußöffnungen 17 vorhanden, durch die das Wasser in den Dränagestollen fließt. Um eine Auswaschung des Bodens zu verhindern, ist zwischen Betonausbau 3 und dem Untergrund eine Filterschicht 18 angeordnet. Wenn der Betonausbau 3 des Dränagestollens 2 unter Druckluft in Tübbingbauweise hergestellt wird, kann die Filterschicht 18 beispielsweise durch Injektion mit einem aufgeschäumten Porenmörtel hergestellt werden.At the lower end of the drainage tunnel 2 , for example, a water collecting shaft is arranged, from which the water is pumped into the surface of the site and passed on to a receiving water. In order to be able to lower the pending groundwater to below the cavity 1 , there are two flow openings 17 in the lining 3 of the drainage gallery through which the water flows in the drainage gallery. In order to prevent washing out of the floor, a filter layer 18 is arranged between the concrete lining 3 and the subsurface. If the concrete lining 3 of the drainage tunnel 2 is produced under compressed air in segmental construction, the filter layer 18 can be produced, for example, by injection with a foamed pore mortar.

Fig. 4 bis 6 zeigen das Filterrohr 9, den Dichtschuh 14 und den Bohrkopf 5 in separater Darstellungsweise. Beim Vorpressen des Filterrohres 9 sitzt der Dichtschuh 14 bündig auf dem vorderen Ende des Filterrohres 9 und hat eine reine Schutzfunktion, um Beschädigungen des Filterrohres 9 zu verhindern. Der Bohrkopf 5 sitzt beim Preßbohrbetrieb auf dem Innengestänge, das nicht dargestellt ist. Der Transport des vom Bohrkopf 5 gelösten Bodenmaterials erfolgt mit Luftspülung. Die Luft wird durch das hohle Innengestänge zum Bohrkopf 5 geführt und tritt auf der Vorderseite des Bohrkopfes 5 durch nicht dargestellte Öffnungen aus und fördert das gelöste Bodenmaterial seitlich weg. Der Bohrkopf ist im Preßbohrbetrieb um einen Abstand a gegenüber dem Dichtschuh 14 nach vorne versetzt, so daß das gelöste Bodenmaterial durch diesen Zwischenraum in das Innere des Filterrohres 9 strömt und nach unten in den Dränagestollen 2 gefördert wird. Ist die gewünschte Bohrtiefe erreicht, wird der Bohrbetrieb (Rotation des Bohrkopfes 5 und Luftspülung) eingestellt und dann das Filterrohr 9 soweit nach vorne gepreßt, bis der Abstand a zwischen Bohrkopf 5 und Dichtschuh 14 auf Null gebracht ist bzw. der Zwischenraum geschlossen ist. FIGS. 4 to 6 show the filter tube 9, the sealing shoe 14 and the drill head 5 in a separate presentation. When the filter tube 9 is pre-pressed, the sealing shoe 14 sits flush on the front end of the filter tube 9 and has a purely protective function in order to prevent damage to the filter tube 9 . The drill head 5 sits in the press drilling operation on the inner rod, which is not shown. The soil material detached from the drill head 5 is transported with air flushing. The air is guided through the hollow inner rod to the drill head 5 and emerges on the front of the drill head 5 through openings, not shown, and conveys the loosened soil material away to the side. The drill head is offset in the press drilling operation by a distance a from the sealing shoe 14 so that the loosened soil material flows through this gap into the interior of the filter tube 9 and is conveyed downward into the drainage tunnel 2 . When the desired drilling depth has been reached, the drilling operation (rotation of the drilling head 5 and air flushing) is stopped and then the filter tube 9 is pressed forward until the distance a between the drilling head 5 and the sealing shoe 14 is brought to zero or the intermediate space is closed.

Somit kann bei dem nun schon vorhandenen Grundwassereintritt in das Filterrohr 9 kein Bodenmaterial mittransportiert werden, was wegen damit verbundener Bodensetzungen unerwünscht ist. Nach Lösen des Innengestänges vom Bohrkopf 5 wird dieses ausgebaut und der Brunnen ist in Funktion.Thus, with the groundwater already entering the filter tube 9, no soil material can be transported, which is undesirable because of the associated subsidence. After loosening the inner rod from the drill head 5 , it is removed and the well is in operation.

In Fig. 6 ist das Filterrohr 9 dargestellt. Es besteht aus einem Innenrohr 10 und einem Außenrohr 11, die beide mit Schlitzen versehen sind. Im Zwischenraum 12 zwischen den beiden Rohren 10, 11 ist ein Filtermaterial 13 angeordnet.In FIG. 6, the filter tube 9 is shown. It consists of an inner tube 10 and an outer tube 11 , both of which are provided with slots. A filter material 13 is arranged in the space 12 between the two tubes 10, 11 .

Fig. 7 zeigt eine beispielhafte konstruktive Ausbildung im Bereich des Bohransatzpunktes 6. Im Betonausbau 3 des Dränagestollens 2 ist ein Flanschrohrstück 7 einbetoniert, an das wiederum ein Flachschieber 8 angeschraubt ist. Die Funktion des Flachschiebers 8 ist bereits in den Erläuterungen zu Fig. 1 und 2 behandelt worden. Fig. 7 shows an exemplary structural design in the region of Bohransatzpunktes. 6 In the concrete lining 3 of the drainage tunnel 2 , a flange pipe piece 7 is concreted, to which in turn a flat slide 8 is screwed. The function of the flat slide 8 has already been dealt with in the explanations for FIGS. 1 and 2.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 aufzufahrender unterirdischer Hohlraum
2 Dränagestollen
3 Betonausbau
5 Bohrkopf
6 Bohransatzkopf
7 Flanschrohrstück
8 Flachschieber
9 doppelwandiges Filterrohr
10 Innenrohr
11 Außenrohr
12 Zwischenraum
13 Filtermaterial
14 Dichtschuh
15 Preßbohrgerät
16 Spritzbetonsicherung
17 Durchflußöffnungen
18 Filterschicht 1 underground cavity to be opened
2 drainage tunnels
3 Concrete finishing
5 drill head
6 drill bit head
7 flange pipe piece
8 flat slides
9 double-walled filter tube
10 inner tube
11 outer tube
12 space
13 filter material
14 sealing shoe
15 Press drilling rig
16 shotcrete fuse
17 flow openings
18 filter layer

Claims

1. Method for producing a well for lowering the groundwater and / or for draining local water-containing soil areas in the manufacture of underground cavities, eg. B. tunnel, where

a) a walk-in drainage tunnel, consisting of a concrete lining with flow openings and a filter layer arranged between the concrete lining and the underlying substrate, is produced
b) and an almost vertical filter tube is arranged above the drainage gallery, which opens into the drainage gallery,

characterized in that

c) the drainage tunnel ( 2 ) is arranged in the bottom area of the underground cavity ( 1 ) to be opened,
d) in the drainage tunnel ( 2 ) with a rotary impact drill, a piped exploration hole is drilled almost vertically upwards from a drilling attachment point ( 6 ) into the soil layers above the drainage tunnel ( 2 ),
e) after the expansion of the piped exploration bore, a double-walled filter tube ( 9 ) with a larger outside diameter than the piped exploration bore is again installed in the press-drilling method from the drilling starting point ( 6 ), the double-walled filter tube ( 9 ) being guided into the soil areas to be drained,
f) after reaching the final depth, the rotation of the drilling head ( 5 ) of the impact drill, which is driven by a releasable inner rod, adjusted and the gap a between the drilling head ( 5 ) and a sealing shoe arranged at the front end of the filter tube ( 9 ) ( 14 ) is closed by pre-pressing the filter tube ( 9 ) to such an extent that the entry of soil material into the interior of the filter tube ( 9 ) is stopped,
g) the inner rod is released from the drill head ( 5 ) and removed.

2. The method according to claim 1, characterized in that at the drilling point ( 6 ) in the concrete expansion ( 3 ), a flange pipe piece ( 7 ) is concreted.

3. The method according to claim 2, characterized in that a flat slide valve ( 8 ) or a similar shut-off valve is placed on the flange tube piece ( 7 ).

4. filter tube for performing the method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the filter tube ( 9 ) consists of an inner tube ( 10 ) and an outer tube ( 11 ), both of which are provided with slots or other openings, that in the space ( 12 ) between the two tubes ( 10, 11 ) filter material ( 13 ) is arranged and that the front end of the filter tube ( 9 ) with the sealing shoe ( 14 ) and the drill head ( 5 ) can be closed.

5. Filter tube according to claim 4, characterized in that the filter material ( 13 ) is made of natural gravel material, the grain of which is graded in a filter-stable manner, the binder being an epoxy resin.

6. Filter tube according to claim 4, characterized in that the filter material ( 13 ) is made from a foamed pore mortar.